package com.bwt.avl;

public class AVLTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //int[] arr = {4, 3, 6, 5, 7, 8};
        //int[] arr = {10,11,6,7,8,9};
        int arr[] = {10, 12, 8, 9, 7, 6};

        AVLTree avlTree = new AVLTree();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            avlTree.add(new Node(arr[i]));
        }

        System.out.println("中序遍历");
        avlTree.infixOrder();

        System.out.println("平衡处理后");
        System.out.println("树的高度" + avlTree.getRoot().height());
        System.out.println("树的左子树高度" + avlTree.getRoot().leftHeight());
        System.out.println("树的右子树高度" + avlTree.getRoot().rightHeight());
    }
}

class AVLTree {
    private Node root;

    /**
     * 删除节点
     *
     * @param value
     */
    public void delNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            // 1. 需要先去找到要删除的节点  targetNode
            Node targetNode = search(value);
            if (targetNode == null) {
                System.out.println("未找到要删除的节点!");
                return;
            }
            // 当发现当前二叉排序树,只有一个节点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }
            // 找到 targetNode 的父节点
            Node parent = searchParent(value);
            // 如果要删除的节点时叶子节点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                // 判断targetNode 是父节点的左子节点 还是右子节点
                if (parent.left != null && parent.left == targetNode) {
                    parent.left = null;
                } else if (parent.right != null && parent.right == targetNode) { // 这里应该可以直接else
                    parent.right = null;
                }
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) { // 删除有两颗子树的节点
                int min = delRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = min;
            } else {
                // 进入这个else时 说明要删除的节点只有一个子节点
                // 那么只需要判断当前节点是父节点的左子节点还是右子节点
                // 然后再将要删除的节点的唯一子节点 提上到原来target 的位置即可

                // 判断targetNode 是父节点的左子节点 还是右子节点
                if (parent != null) { //!! 需注意 要删除的只有一颗子节点的时候 避免删除的对象是根节点, 因为它没有父节点对象
                    if (parent.left != null && parent.left == targetNode) {
                        parent.left = targetNode.left != null ? targetNode.left : targetNode.right;
                    } else {
                        // else if (parent.right != null && parent.right ==targetNode){ //这里应该可以直接else
                        parent.right = targetNode.left != null ? targetNode.left : targetNode.right;
                    }
                } else {
                    root = targetNode.left != null ? targetNode.left : targetNode.right;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * @param node 传入的节点(当作二叉排序树的根节点)
     * @return 返回的是以node为根节点的二叉排序树的最小节点的值
     */
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        //循环查找左子节点,知道最小
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        //删除最小节点的值
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }


    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node;
        } else {
            root.add(node);
        }
    }

    public void infixOrder() {
        if (root != null) {
            root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉排序树为空不能遍历");
        }
    }

    public Node getRoot() {
        return root;
    }
}

// 创建node节点
class Node {
    int value;
    Node left;
    Node right;


    private void rightRotate() {
        Node newNode = new Node(value);
        newNode.right = right;
        newNode.left = left.right;
        value = left.value;
        left = left.left;
        right = newNode;
    }

    //左旋转方法
    private void leftRotate() {
        //创建新的节点, 以当前根节点的值
        Node newNode = new Node(value);
        //把新的节点的左子树,设置成当前节点的左子树
        newNode.left = left;
        //把新的节点的右子树 设置成当前节点右子树的左子树
        newNode.right = right.left;
        //把当前节点的值,替换成右子树的值
        value = right.value;
        //把当前节点的右子树设置成当前节点右子树的右子树
        right = right.right;
        //把当前节点的左子节点设置成新的节点
        left = newNode;

    }

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    //返回左子树的高度
    public int leftHeight() {
        if (left == null) {
            return 0;
        }
        return left.height();
    }

    //返回右子树的高度
    public int rightHeight() {
        if (right == null) {
            return 0;
        }
        return right.height();
    }

    //返回当前节点的高度, 以该节点为根节点的树的高度
    public int height() {
        return Math.max(left == null ? 0 : left.height(), right == null ? 0 : right.height()) + 1;
    }

    /**
     * 查找要删除的节点
     *
     * @param value 要删除的值
     * @return 如果找到返回该节点, 否则返回null
     */
    public Node search(int value) {
        if (value == this.value) { // 说明找到 该节点
            return this;
        } else if (value < this.value) { // 如果查找的值小于当前节点, 向左子树递归查找
            if (this.left != null) {
                return this.left.search(value);
            } else {
                return null;
            }
        } else {
            if (this.right == null) {
                return null;
            } else {
                return this.right.search(value);
            }
        }
    }

    /**
     * 查找要删除的父节点
     *
     * @param value 返回要删除的节点的父节点, 如果没有就返回null
     * @return
     */
    public Node searchParent(int value) {
        // 如果当前节点就是要删除的节点的父节点 就返回
        if ((this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            if (value < this.value && this.left != null) {
                return this.left.searchParent(value);
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                return this.right.searchParent(value);
            } else {
                return null;
            }
        }

    }

    // 添加节点
    // 递归的形式添加节点, 需要满足二叉排序树的要求
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        // 判断传入的节点的值, 和当前子树的根节点的值的关系
        if (node.value < this.value) {
            // 如果当前节点的左子节点为空
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                // 递归的向左子树添加
                this.left.add(node);
            }
        } else {// 如果添加的节点的值大于等于当前节点的值
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                // 递归的向右子树调用
                this.right.add(node);
            }
        }

        //当添加完一个节点的后, 如果 右子树的高度 - 左子树的高度 > 1 : 左旋转
        if (rightHeight() - leftHeight() > 1) {
            //如果它的右子树的左子树高度 大于 它的右子树的右子树的高度
            if (right != null && right.rightHeight() < right.leftHeight()) {
                //先对右子树进行进行右旋转
                right.rightRotate();

            } else {
                leftRotate();//左旋转
            }

            return; // 必须要!!
        }
        //当添加完一个节点后吗如果(左子树高度- 右子树高度) >1  : 右旋转
        if (leftHeight() - rightHeight() > 1) {
            //如果它的左子树的右子树的高度大于 它的左子树的高度
            if (left != null && left.rightHeight() > left.leftHeight()) {
                // 先对当前节点的左节点 向左旋转
                left.leftRotate();
            } else {
                rightRotate();
            }
        }
    }

    // 中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }
}

